tarea de fluidos

Física General I

CURC – UNAH
 

Ejercicios de Mecánica de Fluidos
1)

Una torre de agua es un espectáculo familiar en muchas ciudades. El propósito de dicha torre es proporcionar
capacidad de almacenamiento y proporcionar suficiente presión en las tuberías que entregan el agua a los clientes.
El dibujo muestra un depósito esférico que contiene 5.25 X105 kg de agua cuando estálleno. El depósito se ventila
a la atmósfera en la parte superior. Para un depósito lleno, encontrar la presión que tiene el agua en el grifo en (a)
la casa A y (b) la casa B. ignorar el diámetro de las tuberías de suministro de la casa.

R//   (a) 2.45 X 10 5 Pa 
         (b) 1.73 X 10 5 Pa 

2)

El dibujo muestra un sistema hidráulico utilizado en los frenos de disco. La fuerzaes aplicada perpendicularmente

al pedal del freno. El pedal gira alrededor del eje que se muestra en el dibujo y provoca una fuerza que se aplica
perpendicularmente al pistón de entrada (radio 9.50 X 10

-3

m) en el cilindro maestro. La presión resultante es

transmitida por el líquido de frenos a los émbolos de salida (radios 1.90 X 10 -2 m), que se cubren con las zapatasdel freno. Las zapatas se presionan contra ambos lados del disco de la rueda giratoria. Supongamos que la
magnitud de

es 9.00 N. Asuma que el pistón de entrada y los émbolos de salida están en el mismo plano vertical

y encontrar la fuerza aplicada a cada lado del disco giratorio.

R//   36 N Ing. Juan Carlos Fiallos U.                                                                                                                              Primer período de 2013 

Física General I

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3)

Un recipiente cerrado se llena parcialmente con agua. En un principio, el aire arriba del agua está a presión
atmosférica (1.01 X 105 Pa) y la presión manométrica en la base del recipiente es de 2500 Pa. Después, se bombea
aire adicional al interior, aumentando la presión del aire sobre el agua en 1500 Pa. a) Calculela nueva presión
manométrica en el fondo. b) ¿Cuánto deberá reducirse el nivel del agua en el recipiente (extrayendo agua a través
de una válvula en el fondo) para que la presión manométrica en el fondo vuelva a ser de 2500 Pa? La presión del
aire sobre el agua se mantiene a 1500 Pa sobre la presión atmosférica

R//   (a) 4000 Pa          (b) 0.153 m   

4)

Un disco cilíndrico demadera que pesa 45.0 N y tiene un diámetro de 30.0 cm flota
sobre un cilindro de aceite cuya densidad es de 0.850 g/cm3 (figura). El cilindro de
aceite mide 75.0 cm de alto y tiene un diámetro igual al cilindro de madera. a)
Calcule la presión manométrica en la parte superior de la columna de aceite. b)
Ahora suponga que alguien coloca un peso de 83.0 N en la parte superior del discode madera, pero el aceite no se escurre alrededor del borde de la madera. ¿Cuál es
el cambio en la presión i) en la base del aceite y ii) a la mitad de la columna de
aceite?

R//   (a) 636 Pa          (b) i) 1170 Pa    ii)1170   

5)

Un cilindro sólido (radio = 0.150 m, altura = 0.120 m) tiene una masa de 7.00 kg.

Este cilindro está flotando en el agua. Entonces el aceite (ρ =725 kg/m3) se vierte encima
del agua hasta que resulta la situación que se muestra en el dibujo s. ¿Cuánto de la altura
del cilindro queda en el aceite?

R//   7.6 X 10 ‐2 m 

6)

Una esfera hueca de plástico se mantiene por debajo de la superficie de un lago de agua dulce mediante una
cuerda anclada al fondo del lago. La esfera tiene un volumen de 0.650 m3 y la tensión en lacuerda es de 900 N.
a) Calcule la fuerza de flotación que ejerce el agua sobre la esfera. b) ¿Cuál es la masa de la esfera? c) La cuerda
se rompe y la esfera se eleva a la superficie. Cuando la esfera llega al reposo, ¿qué fracción de su volumen estará
sumergida?

R//   a) 6.37 X 103 N     b) 558 kg    c) 85.8%    ...